基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的技術(shù)素養(yǎng)提升路徑

曹豐錦

【摘 要】建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是關(guān)于學(xué)習(xí)者如何學(xué)習(xí)的理論。高中通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，是提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的有效路徑。本文以“辨析結(jié)構(gòu)的類型”為例，探索怎樣在課堂中以立德樹人為中心，厚植愛國(guó)情懷，激發(fā)學(xué)生的技術(shù)興趣，提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和物化能力等技術(shù)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】建構(gòu)主義 通用技術(shù) 愛國(guó)情懷 技術(shù)素養(yǎng) 提升路徑

2022年4月27日，由中華全國(guó)總工會(huì)主辦的首屆大國(guó)工匠創(chuàng)新交流大會(huì)在京開幕，大會(huì)以“技能強(qiáng)國(guó)、創(chuàng)新有我”為主題，習(xí)近平總書記致信祝賀；2022年5月1日，新修訂的《中華人民共和國(guó)職業(yè)教育法》開始施行；2023年5月26日，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，要求加強(qiáng)通用技術(shù)等學(xué)科教材修訂完善工作，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。

一系列會(huì)議及政策文件有力推進(jìn)了“科技強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也使得提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)成為高中通用技術(shù)教師的迫切任務(wù)。通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，是提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的有效路徑。將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論運(yùn)用于高中通用技術(shù)課堂教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生的技術(shù)興趣，提升學(xué)生的技術(shù)意識(shí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、物化能力等核心素養(yǎng)。

一、對(duì)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的本體認(rèn)識(shí)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動(dòng)地接受知識(shí)，而是積極地建構(gòu)知識(shí)的過程[1]。其核心內(nèi)容用一句話概括就是：以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)[2]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”“協(xié)作”“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者[3]111。

二、基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的高中學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)提升路徑

通用技術(shù)教師基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，用生活化的教學(xué)和技術(shù)產(chǎn)品讓學(xué)生體驗(yàn)工匠精神對(duì)技術(shù)制造的獨(dú)特作用，可以提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生成為有理念、會(huì)設(shè)計(jì)、能動(dòng)手、善創(chuàng)造的技術(shù)人才。本文以“辨析結(jié)構(gòu)的類型”課堂教學(xué)為例，探索如何以生活化體驗(yàn)教學(xué)為契機(jī)、基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論設(shè)計(jì)高中通用技術(shù)教學(xué)，厚植愛國(guó)情懷，提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)。

“辨析結(jié)構(gòu)的類型”是高中通用技術(shù)蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第一單元“結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)”第一節(jié)“常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)”的任務(wù)三。課程要求在前兩個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，教會(huì)高中學(xué)生辨析生活中常見結(jié)構(gòu)的類型以及相應(yīng)的受力特點(diǎn)。教師需要認(rèn)真把握高中生學(xué)情—學(xué)生好奇心強(qiáng)，成功需求高，合作探究欲望強(qiáng)，喜歡動(dòng)手體驗(yàn)、在玩中學(xué)，且對(duì)結(jié)構(gòu)的豐富性有一定的感知，對(duì)結(jié)構(gòu)的受力分析也有一定的基礎(chǔ)。教師基于學(xué)情從技術(shù)體驗(yàn)、技術(shù)意識(shí)、物化能力三個(gè)方面精心設(shè)計(jì)任務(wù)，樹立學(xué)生的技術(shù)規(guī)范意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，以達(dá)到提升學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的目的。

1. 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下的技術(shù)體驗(yàn)激趣

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者。這就要求教師在教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[3]111。

為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)生活中的三種結(jié)構(gòu)類型—框架結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)，教師引入新課時(shí)展示自制的大型老年人落地折疊式可升降晾衣架，在學(xué)生的協(xié)助下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝（見圖1），并讓學(xué)生在晾衣架上晾衣服，初步體驗(yàn)生活中晾衣架的框架結(jié)構(gòu)，以及此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和簡(jiǎn)易性給行動(dòng)不便的老年人所帶來的便利。

圖1 組裝晾衣架

接著請(qǐng)學(xué)生分別折斷一根筷子和一組（共五十六根）筷子（象征五十六個(gè)民族），從實(shí)體結(jié)構(gòu)的受力中體驗(yàn)、感受團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)大力量，滲透核心素養(yǎng)—“中華五十六個(gè)民族猶如五十六根筷子團(tuán)結(jié)在一起，定會(huì)克服前進(jìn)道路上的任何困難，不斷取得更大的勝利”。

為了認(rèn)識(shí)殼體結(jié)構(gòu)的受力情況，在學(xué)生的強(qiáng)烈推薦下，教師讓一位力氣大的男生演示用手心捏雞蛋。此男生從擔(dān)心將雞蛋捏碎到用盡全力也無法捏碎，在全班同學(xué)的笑聲中，教師趁機(jī)啟發(fā)學(xué)生思考雞蛋不易被捏碎的原因，感悟殼體結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。然后再請(qǐng)學(xué)生在碗邊試著敲破蛋殼，通過學(xué)生輕松將蛋殼敲破的過程，區(qū)別體驗(yàn)殼體結(jié)構(gòu)在兩種情況下的受力特點(diǎn)和破碎原因。

本環(huán)節(jié)中，教師通過三個(gè)技術(shù)體驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生感知結(jié)構(gòu)的三種類型及其受力特點(diǎn)，用建構(gòu)主義的激趣理論做指導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)，用老年人晾衣架的組裝引發(fā)學(xué)生對(duì)老年人的關(guān)愛，在五十六根筷子的體驗(yàn)活動(dòng)中厚植學(xué)生的愛國(guó)情懷，將立德樹人與技術(shù)素養(yǎng)有機(jī)融合，讓學(xué)生的心靈產(chǎn)生共振，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)通用技術(shù)知識(shí)的動(dòng)機(jī)。

為了讓學(xué)生對(duì)殼體結(jié)構(gòu)的受力有更直觀的認(rèn)識(shí)，教師特意增加一個(gè)試驗(yàn)活動(dòng)，即用蛋殼強(qiáng)度測(cè)定儀（見圖2）

擠壓雞蛋，以測(cè)試蛋殼的受力大小。

在雞蛋上面蓋一個(gè)瓶蓋進(jìn)行擠壓，教師緩慢增加測(cè)定儀所施加的力，當(dāng)顯示受力為230牛頓左右時(shí)蛋殼才被擠破。教師又將瓶蓋移開，直接擠壓雞蛋，只用幾牛頓的力便聽到蛋殼“咔嚓”的破碎聲。

教師通過破蛋殼技術(shù)試驗(yàn)對(duì)比，利用建構(gòu)主義的“情境”要素，培養(yǎng)學(xué)生提取信息的能力，提升學(xué)生的工程思維能力，在體驗(yàn)活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生對(duì)技術(shù)的熱愛和探索。

2. 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下的技術(shù)意識(shí)滲透

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，要在具體的情境中鍛煉學(xué)生解決問題的能力。體現(xiàn)在高中通用技術(shù)的學(xué)習(xí)中，就是通過技術(shù)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)探究的意識(shí)，讓學(xué)生養(yǎng)成技術(shù)探究的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)。

本節(jié)課中，教師自制了三個(gè)模型—實(shí)體結(jié)構(gòu)的木磚、框架結(jié)構(gòu)的木制桿件、殼體結(jié)構(gòu)的半個(gè)雞蛋殼，由學(xué)生分組分工進(jìn)行技術(shù)探究活動(dòng)。學(xué)生互相協(xié)作，將木磚搭成木墻，通過推、壓等操作體驗(yàn)實(shí)體結(jié)構(gòu)的受力情況；將桿件各邊移動(dòng)，分別形成三角形、四邊形，探究不同形狀框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)；然后將半個(gè)雞蛋殼分別呈拱形向下放置和呈凹形向上放置，把鉛筆從高處釋放，用筆尖刺蛋殼，對(duì)比兩種不同的放置情況產(chǎn)生的不同效果，體驗(yàn)殼體結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)（見圖3）。

學(xué)生通過自主探究，各小組很快總結(jié)出三種不同結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)—實(shí)體結(jié)構(gòu)主要承受壓力，框架結(jié)構(gòu)主要承受壓力和拉力，殼體結(jié)構(gòu)受力均勻分散在表面。

為學(xué)以致用，將通用技術(shù)與生活相結(jié)合，教師特別準(zhǔn)備了安全帽讓學(xué)生戴上。教師用木棍使勁敲擊安全帽，在“當(dāng)當(dāng)當(dāng)”的敲擊聲中，學(xué)生安然無恙，以學(xué)生的親身體驗(yàn)證明安全帽的殼體結(jié)構(gòu)對(duì)人體頭部的保護(hù)作用。但教師并沒有就此結(jié)束，而是將安全帽內(nèi)部的帽襯除去，讓學(xué)生再戴上安全帽體驗(yàn)。當(dāng)教師做著夸張的動(dòng)作試著用力敲擊安全帽時(shí)，學(xué)生卻害怕并躲閃，用學(xué)生的話說就是：沒有帽襯的分散作用，外力直接作用于頭頂，安全帽的保護(hù)性能下降。從兩次生動(dòng)的安全帽探究體驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生總結(jié)出安全帽的外殼和帽襯的作用，教師也將生活中的安全教育融入探究活動(dòng)中，使學(xué)生形成安全和責(zé)任意識(shí)（見圖4）。

圖4 教師演示安全帽性能

學(xué)生借助具體探究過程建構(gòu)技術(shù)知識(shí)，認(rèn)識(shí)力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其產(chǎn)生的影響，感悟不同的受力特點(diǎn)是不同結(jié)構(gòu)存在的重要條件，體會(huì)常見結(jié)構(gòu)類型的大概念，樹立合作探究意識(shí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、規(guī)范意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

教師利用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在學(xué)習(xí)環(huán)境中的“情境”“協(xié)作”要素，進(jìn)行探究教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在參與體驗(yàn)中開展技術(shù)探究，拉近了學(xué)生與通用技術(shù)的距離，使學(xué)生對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)有了更進(jìn)一步的期待。

3. 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下的物化能力培養(yǎng)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。體現(xiàn)在本節(jié)課中，即調(diào)動(dòng)學(xué)生根據(jù)不同結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)搭建簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生體驗(yàn)將方案轉(zhuǎn)化為有用物品的喜悅，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)造能力，積累一定的操作經(jīng)驗(yàn)。

在學(xué)習(xí)了前面三種典型結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)之后，教師利用廢紙，變廢為寶自制了懸索橋、拱架橋和梁架橋模型進(jìn)行示范（見圖5），讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到通用技術(shù)離生活其實(shí)很近，也為介紹趙州橋歷史做鋪墊。

師：以殼體結(jié)構(gòu)為主的趙州橋距今有1400多年歷史，是世界上現(xiàn)存年代久遠(yuǎn)、跨度最長(zhǎng)的單孔坦弧敞肩石拱橋。今天就讓同學(xué)們來挑戰(zhàn)趙州橋模型的搭建，感受中國(guó)智慧。

教師提供自制的十二組趙州橋模型泡沫條和自承重橋（倍力橋）模型木條，讓學(xué)生動(dòng)手搭建，挑戰(zhàn)基本結(jié)構(gòu)的搭建過程，從挑戰(zhàn)中領(lǐng)悟趙州橋屹立千年的秘密（見圖6）。學(xué)生熱情高漲，小組成員配合積極，在教師視頻動(dòng)畫的指導(dǎo)下動(dòng)手搭建。但看似簡(jiǎn)單的趙州橋模型卻總是搭好又垮掉，自承重橋的搭建更復(fù)雜，多根木條要相互支撐，更考驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和小組成員間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。最后，教師公開表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)搭建成功的幾個(gè)小組，同時(shí)鼓勵(lì)失敗的小組別氣餒。教師將模型全部留給學(xué)生，讓他們利用課后時(shí)間再進(jìn)行搭建，學(xué)生們歡呼雀躍。從學(xué)生的歡呼聲中，看得出學(xué)生喜歡上了技術(shù)試驗(yàn)活動(dòng)，教師于無聲中向?qū)W生滲透了技術(shù)素養(yǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感。

學(xué)生通過趙州橋和自承重橋兩種基本結(jié)構(gòu)的技術(shù)圖樣識(shí)讀，完成了相應(yīng)結(jié)構(gòu)的裝配，并對(duì)模型和草圖進(jìn)行了簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。學(xué)生經(jīng)歷多次失敗后才體會(huì)到技術(shù)試驗(yàn)的成功，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任得到培養(yǎng)，對(duì)結(jié)構(gòu)類型的深度學(xué)習(xí)得到促進(jìn)，形成了物化過程中嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精、追求卓越的工作態(tài)度，提升了自身的物化能力。

教學(xué)是一場(chǎng)心靈的革命、課堂技術(shù)的革命，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)激情的點(diǎn)燃者?；诮?gòu)主義學(xué)習(xí)理論的高中通用技術(shù)教學(xué)用技術(shù)體驗(yàn)和技術(shù)探究活動(dòng)點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。好的理論指導(dǎo)是教學(xué)成功的基礎(chǔ)，貼近學(xué)生生活的體驗(yàn)最容易引發(fā)學(xué)生的共鳴，本節(jié)課讓學(xué)生在驚奇和期待中進(jìn)入技術(shù)世界，為厚植愛國(guó)情懷、提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)找到了新的路徑，也為學(xué)生的終身發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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本文系重慶市教育學(xué)會(huì)第十屆基礎(chǔ)教育科研立項(xiàng)課題“新高考1+2學(xué)科課堂育人教研的實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：XH2021B209）的階段性研究成果。

（作者系重慶市永川區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校高中通用技術(shù)教研員，正高級(jí)教師）

責(zé)任編輯：趙繼瑩